События, прорывы, открытия

Популярная механикаHi-Tech

20 лет/20 трендов

События, прорывы, открытия

Возобновляемая энергетика 2020 год. Китайская провинция Цинхай

Солнце, воздух и вода

Дороговизна ископаемого топлива и очевидный вклад, который вносит его сжигание в глобальное потепление, заставляют ведущие страны мира активно стимулировать использование возобновляемых и безопасных источников энергии. К ним присоединились и многие крупные компании. Альтернативная энергетика стартовала с крайне низких позиций, но растет темпами, намного опережающими прогнозы 20-летней давности. Каждый год количество электричества, получаемого из солнечного света, ветра и воды, увеличивается на десятки процентов. Собственные генераторы устанавливают обычные домовладельцы, а для сохранения и балансирования потока энергии строятся накопители разных масштабов. Сегодня уже почти треть мирового энергопотребления удовлетворяется за счет возобновляемых источников – правда, большая часть этого количества до сих пор приходится на обычные ГЭС.

В 2020 году солнечная электроэнергия стала самой дешевой в истории: стоимость новых мощностей для некоторых проектов составила менее 20 долл. за 1 МВт∙ч.

От битов к кубитам

В отличие от традиционных квантовые компьютеры оперируют не двоичными битами, а кубитами, способными принимать значения и 0, и 1 одновременно. Это обещает тотальное превосходство при выполнении целого ряда важных вычислений, а связь, организованная на принципах квантовой механики, может стать недоступной для любого взлома. Однако управлять кубитами куда сложнее, чем обычными битами, и к началу 2000-х такие системы насчитывали не более пяти кубитов. Но дальше дело пошло веселее, и в 2020 году создатели китайского компьютера Цзючжан даже объявили о достижении долгожданного квантового превосходства. Их инструмент легко справился с задачей, для решения которой самому быстрому в мире классическому компьютеру потребовались бы сотни миллионов лет. И хотя этот результат оспаривается, некоторые квантовые компьютеры сегодня набирают уже десятки и сотни кубитов, а сети квантовой связи используются на практике.

Квантовые вычисления. Разработчики: D-Wave Systems, IBM Research, Google, Xanadu, Ionq.
IBM Quantum System One -первый в мире коммерческий квантовый компьютер, рабочее время которого можно приобрести для своих вычислений,-запущен в 2019 году.

Космическая рябь

До недавнего времени все, что мы знали о Вселенной, было получено с помощью телескопов, ведущих наблюдения в разных диапазонах электромагнитных волн. Галилей всматривался в небо в видимых лучах, но в ХХ веке астрономы расширили свое «зрение» почти на весь спектр, от радиоволн до жесткого гамма-излучения. В последние десятилетия к ним добавились и волны совершенно иной природы – гравитационная «рябь пространства-времени», которую создают самые мощные процессы и объекты, такие как сливающиеся черные дыры и нейтронные звезды. Само существование гравитационных волн было предсказано еще Эйнштейном, но впервые поймать их удалось лишь в 2015 году, через 99 лет после расчетов великого физика. К настоящему моменту зарегистрированы уже десятки таких событий, а астрономия обзавелась совершенно новым инструментом – гравитационно-волновыми интерферометрами.

Гравитационные волны. Имена: международная коллаборация ученых, зарегистрировавших событие GW150914, в том числе Кипторн, один из крупнейших современных специалистов по общей теории относительности. Инструменты: LIGO, VIRGO, KAGRA, будущий космический интерферометр LISA.
Гравитационные волны обнаруживают по мельчайшим изменениям расстояния между зеркалами, разнесенными на несколько километров.

Демократизация орбиты

Весь XX век в космонавтике безраздельно доминировали большие государства. Пожалуй, именно они во многом и завели ее в тупик: как только резерв для идеологически нагруженных рекордов был исчерпан, оказалось, что такие дорогие проекты могут потянуть разве что военные. Однако в первые десятилетия нового века родилась частная космонавтика, на поле которой активно действуют десятки больших компаний и малых стартапов. Особенно этому способствовали быстрый успех SpaceX и появление многоразовых ракет Falcon 9, позволивших снизить стоимость выведения грузов на орбиту примерно вдесятеро. Сегодня «частники» собирают спутники, помогающие другим «частникам» проводить коммерческое освоение околоземного пространства, запускают грузовые и пилотируемые корабли, модули МКС. SpaceX и другие компании активно участвуют в программе NASA по возвращению на Луну и планируют самостоятельные экспедиции к Марсу.

Частная космонавтика. Имена: Илон Маск, Ричард Брэнсон, Джефф Безос. Ракеты-носители: SpaceX Falcon 9, SpaceX Falcon Heavy, SpaceX Starship. Космические корабли: Dragon, Crew Dragon, Spaceship Two, Newshepard.

Интернет-флотилии

Спутниковая связь появилась уже давно, ее обеспечивают тяжелые и мощные аппараты на геостационарных орбитах. Сигналу приходится проходить около 35 тыс. км, а потом обратно, что приводит к неизбежным задержкам – до 600 мс. Это нестрашно для телетрансляций, терпимо при разговоре, но недопустимо для интернет-коммуникаций. Чтобы охватить всю планету с меньшей высоты, требуется на порядки больше спутников, причем срок их существования будет намного меньшим, а значит, придется регулярно обновлять разросшуюся группировку. Лишь в последние десятилетия резкое удешевление электроники и космических запусков сделало такие проекты экономически целесообразными, и сегодня на низких орбитах развертываются флотилии невероятных масштабов. Компания OneWeb запускает свою сеть связи, опираясь на группировку из почти 700 аппаратов, а проект Starlink ориентируется на более чем 40 тыс. спутников, работающих на высоте около 550 км.

Низкоорбитальная связь. Имена: Илон Маск, Грег Уайлер. Компании: Starlink, Oneweb, Globalstar, Amazon (Project Kuiper), Viasat.

Дроны вокруг нас

Первыми осваивать беспилотные летательные аппараты начали военные. Развитие электронных средств управления и навигации, появление глобальной системы GPS позволили массово использовать дроны еще в конфликтах 1990-х годов. Но в последние десятилетия беспилотники пришли «на гражданку». Это связано с появлением новой микроэлектроники и алгоритмов, способных контролировать работу винтов квадрокоптера – в остальном крайне простой и дешевой схемы. Оператору достаточно задать направление и скорость полета, всю остальную работу берет на себя автоматика. А благодаря использованию машинного обучения и компьютерного зрения некоторым дронам нужно лишь дать команду, и они самостоятельно вернутся на базу или выполнят другое задание. Аппараты китайской компании DJI задают тон на этом рынке, и сегодня каждый может купить себе летающую машину для развлечений или съемок.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Компьютерный мозг Компьютерный мозг

Как работают настоящие нейроморфные микросхемы

Популярная механика
Лечат ли нас кошки: зоопсихолог объясняет поведение питомцев Лечат ли нас кошки: зоопсихолог объясняет поведение питомцев

Как кошки показывают нам свою привязанность?

Psychologies
Восток и его обитатели Восток и его обитатели

В озере Восток под ледовым щитом Антарктиды есть жизнь

Популярная механика
«Мы пытались спасти свой брак, но поняли, что это невозможно...» «Мы пытались спасти свой брак, но поняли, что это невозможно...»

Петр Кислов о Полине Гагариной

Коллекция. Караван историй
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Истории трудностей и инноваций: что бизнесу стоит рассказать о себе Истории трудностей и инноваций: что бизнесу стоит рассказать о себе

Почему клиентов отталкивают цифры и привлекают истории

VC.RU
Поля морей Поля морей

Новые технологии сельского хозяйства: фермы в океане

Популярная механика
Материаловеды разобрались в механических свойствах птичьего гнезда Материаловеды разобрались в механических свойствах птичьего гнезда

Как птицы строят свои гнезда?

N+1
Тайна форсажного пламени Тайна форсажного пламени

Что такое форсаж?

Популярная механика
Квантовый интернет. Перспективная сеть на невероятной основе Квантовый интернет. Перспективная сеть на невероятной основе

Квантовые компьютеры делают первые шаги. А каким будет квантовый интернет?

Цифровой океан
Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
«За Волгой для нас земли нет» «За Волгой для нас земли нет»

Победа в Сталинградской битве стала переломным пунктом в истории ВОВ

Эксперт
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
Николай Изволов: «Киноведение — это смесь детектива и археологии» Николай Изволов: «Киноведение — это смесь детектива и археологии»

Интервью Николая Изволова, в котором он рассказывает о восстановлении ушедшего

Arzamas
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Диета при сахарном диабете: что важно знать Диета при сахарном диабете: что важно знать

Как питаться при диабете, чтобы держать его под контролем

РБК
Эволюция экскаваторов Эволюция экскаваторов

Строитель будущего будет управлять экскаватором не выходя из дома

Популярная механика
Горько! Горько!

Какие из свадебных традиций действительно наши?

Лиза
Самолет комсомольцев Самолет комсомольцев

Уникальный авиационный проект, созданный комсомольцами и на деньги комсомола

Популярная механика
База тренера База тренера

Как отличить коуча здорового человека от коуча курильщика?

Собака.ru
Собираясь к Ганимеду Собираясь к Ганимеду

Европейское космическое агентство готовится к запуску зонда в систему Юпитера

Популярная механика
Ехать некуда: образ заграницы в российской поп-музыке Ехать некуда: образ заграницы в российской поп-музыке

Культурному интуризму в музыке пришел конец?

Правила жизни
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Владимир Киселев Владимир Киселев

Почему мода на рэп скоро пройдет и какие современные треки являются мегахитами

ЖАРА Magazine
Тяжелый легкий бег Тяжелый легкий бег

Как работает организм на марафонских дистанциях

Популярная механика
5 обязательных книг, которые должен прочесть каждый, кто хочет стать писателем 5 обязательных книг, которые должен прочесть каждый, кто хочет стать писателем

Советы о том, как написать книгу, от признанных мастеров

Maxim
Немирное «земледелие» Немирное «земледелие»

Как работает система залпового минирования

Популярная механика
Понты дороже денег Понты дороже денег

«Самый дорогой коньяк», или Как решались вопросы долгов в начале нулевых

СНОБ
От бумеров до альфа От бумеров до альфа

Теория поколений распространилась в виде мемов и героев. Кто из них вы?

Популярная механика
«Мне жалко его, очень жалко» «Мне жалко его, очень жалко»

Сергей Бодров-старший о своем сыне и своем новом фильме «Дышите свободно»

Weekend
Открыть в приложении